A Keresztező tárológyűrűk (ISR: Intersecting Storage Rings) a CERN egyik részecskegyorsítója volt, amelyik két szinkrotronelven működő tárológyűrűből állt. Ez volt a világ első hadron-ütköztetője. 1971 és 1984 között működött, maximális tömegközépponti energiája 63 GeV volt. Kezdetektől fogva képes volt olyan részecskék keltésére, mint a J/ψ és az üpszilon, valamint észlelhető jetszerkezetek; jóllehet a részecskedetektorai nem voltak képesek nagy transzverzális impulzusú események észlelésére, azaz olyanokéra, melynél a nyalábhoz képest nagy szögben repülnek ki az ütközéskor keletkező részecskék: az ezt igénylő felfedezések az 1970-es évek közepére maradtak. Mégis az ISR építése sok fejlesztést követelt a gyorsítófizikában, mint a sztochasztikus hűtés, és luminozitásban rekordernek számított a hadronütköztetőknél amíg a Tevatron 2004-ben túl nem szárnyalta.
Felépítése
Az ISR építésének tervét 1966-ban hagyták jóvá Victor Frederick Weisskopf főigazgatói mandátuma végén, és 1971-ben, Bernard Gregory mandátuma végén adták át. Az ISR számára 15 m széles, 150 m sugarú alagutat építettek. Ebben helyeztek el két tárológyűrű, amelyek 8 pontban metszették egymást.
A fizikai célok eléréséhez, elég nagy áramerősségű és kis méretű nyalábot kellett létrehozni. Ehhez egy amerikai egyetemközi együttműködés (Midwestern Universities Research Association) által kidolgozott nyalábfelhalmozó technikát alkalmaztak. A protonnyalábokat a protonszinkrotron szolgáltatta, a felhalmozás végén a két tárológyűrűben 60 mm széles és 10 mm magas protonnyalábok keringtek, amelyek hosszú élettartama érdekében a nyalábok vákuumcsövében legalább 10−7–10−8 Pa nyomást terveztek, végül 4•10−10 Pa-t sikerült elérni. A nyalábok legnagyobb tömegközépponti energiája 63 GeV volt.
A protonnyalábokkal 3 A maximális áramerősséget sikerült elérni, efölött a nyaláb instabillá vált. A probléma megoldásául gondolta ki Simon van der Meer a sztochasztikus hűtés eljárását, aki pesszimista volt az ISR tervezett céljait illetően. Ebben végül is nem volt igaza, ugyanakkor nem tűnt vele lehetségesnek továbbjavítani az ISR-t ezért egy időre félrerakta. Viszont az eljárás mégis ígéretesnek tűnt jövőbeli gyorsítók számára, ezért végül beépítették az ISR-ba is, hogy a gyakorlatban is kipróbálhassák. Ezután egyszer sikerült fenntartani egy nyalábot 345 órán keresztül. Van der Meer 1984-ben Nobel-díjat kapott, miután eljárása alapvetőnek bizonyult az 1980-as években az SPS működtetése során.
Kísérletek
Az ISR nyalábjaival közvetlenül, tehát nem csak előgyorsítóként használva, 37 tudományos kísérletet folytattak le.
Jegyzetek
Források
További információk
ISR startup Picture of the ISR from above – It’s the large earthen ring with circular roads inside and outside.
Kapcsolódó szócikkek
Részecskefelfedezések évszámokban
Kategória:Részecskegyorsítók